در محیط های صنعتی، آلیاژ سیلیکون کلسیم در درجه اول از طریق aفرآیند کاهش کربوترمیکدر کوره های الکتریکی قوس{0} بزرگ و غوطه ور. این روش{2}}پر انرژی مشابه روشی است که برای سایر آلیاژهای فروآلیاژ استفاده می شود.
فرآیند هسته شامل استفاده از کربن (معمولاً به شکل زغال سنگ، کک یا زغال چوب) به عنوان یک عامل کاهنده برای استخراج سیلیکون و کلسیم از منابع اکسید خام آنها در دماهای بسیار بالا است. در اینجا یک تفکیک مرحله به مرحله-- آورده شده است:
1. تهیه مواد خام:
مواد خام اصلی با دقت انتخاب و ترکیب می شوند:
منبع سیلیس:کوارتز یا کوارتزیت{0}}با خلوص بالا، سیلیکون را فراهم می کند.
منبع آهک:-آهک زنده با کیفیت بالا (سنگ آهک سوخته) که کلسیم را تامین می کند.
کاهنده:یک ماده کربن دار مانند زغال سنگ، کک یا زغال سنگ.
اغلب، مقدار کمی ضایعات آهن یا فولاد اضافه می شودبرای تسهیل واکنش و تنظیم ترکیب آلیاژ نهایی.
2. ذوب در-کوره قوس زیر آب:
مخلوط مواد خام مخلوط شده به طور مداوم به یک کوره برقی دایرهای{0} نسوز وارد میشود. در اینجا، الکترودهای گرافیتی قدرتمند در بار (بار ماده) غوطه ور می شوند.
یک قوس الکتریکی شدید بین الکترودها و اجاق کوره ایجاد می شود و دمای بین آنها ایجاد می شود.1600 درجه و 2000 درجه (2912 درجه فارنهایت - 3632 درجه فارنهایت).
در این دماها، کربن اکسیدهای سیلیکون و کلسیم را کاهش می دهد. این فرآیند پیچیده است زیرا کلسیم فشار بخار بالایی دارد، به این معنی که در این دماها تمایل به تبخیر دارد. وجود سیلیکون به تثبیت و حفظ کلسیم در آلیاژ مذاب کمک می کند.
3. ضربه زدن و ارسال محتوا:
به طور دوره ای، یک سوراخ شیر در پایین کوره باز می شود.
آلیاژ کلسیم سیلیکون مذاب که متراکم تر است به داخل ملاقه می ریزد.
محصول فرعی فندک، یک سرباره سیلیکات کلسیم، در بالا شناور شده و جدا می شود.
سپس آلیاژ مذاب به قالب ریخته میشود یا با استفاده از جتهای آب فشار قوی{{0} دانهبندی/پلت میشود تا دانههای کوچک و یکنواختی برای سهولت استفاده در فرآیندهای بعدی فولادسازی ایجاد شود.
4. خرد کردن و اندازه (برای محصول ریخته گری):
اگر در خوک یا شمش ریخته شود، آلیاژ سرد شده خرد می شود و به اندازه های خاص مطابق با نیاز مشتریان (به عنوان مثال، 0-10 میلی متر، 10-50 میلی متر) غربال می شود.
چالش اصلی صنعتی:
مشکل اصلی در تولید، مدیریت فراریت کلسیم است. کوره باید با یک بستر شارژ عمیق و "غرق" کار کند تا شرایط فشار و دمای بالا را حفظ کند که به انحلال بخار کلسیم در مذاب سیلیکون کمک می کند و آلیاژ پایدار را تشکیل می دهد. کنترل دقیق مخلوط مواد خام، دما و عملکرد کوره برای کارایی و دستیابی به درجه هدف حیاتی است (به عنوان مثال، Ca 28-32٪، Si 58-62٪).
